2024年中考物理（天津）第一次模拟考试（含答案）.docx

2024年中考第一次模拟考试（天津卷）
物 理
（试卷满分：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第I卷（客观题）
一、单选题（本大题共10题，每题3分，共30分，每题只有一个正确选项）
1．使用蓝牙耳机播放音乐时，为了保护听力，需要适当调小声音的（　　）
A．音调 B．响度 C．频率 D．速度
2．下列物态变化中属于凝华现象的是（　　）
A．冰雪消融 B．露珠晶莹
C．白雾弥漫 D．霜满枝头
3．如图，小明在水中练习潜水，则能反映岸上教练看到水下小明的光路图正确的是（　　）
A． B．
C． D．

4．如图是中国羽毛球队的两名队员在2023年苏迪曼杯半决赛中的精彩瞬间，在比分落后的情况下，队员们发扬顽强拼搏的团队精神，实现惊天逆转，闯进决赛。下列说法正确的是（　　）

A．击球时，球拍发生了形变
B．击球时，拍对球的力和球对拍的力是一对平衡力
C．上升的羽毛球最终落向地面是因为受到空气阻力
D．羽毛球下落过程中重力势能不变
5．下列图中符合安全用电原则的是（　　）
A．电水壶用三孔插座 B． 高压线下放风筝
C． 使用绝缘皮破损的导线 D．开关接零线
6．如图的四个电路中，电源电压U相同，R1<R2，电路的总电阻由小到大的顺序是（　　）

A．甲 乙 丙 丁 B．丁 丙 乙 甲 C．丁 甲 乙 丙 D．丙 乙 甲 丁
7．下列关于测量仪器的分析正确的是
A．水银温度计利用了液体热胀冷缩的原理
B．托盘天平利用了省力杠杆的原理
C．电能表利用电流的热效应工作
D．液体压强计利用了连通器的原理
8．如图所示的现象中，没有利用大气压的是（　　）
A．瓶吞鸡蛋 B．盆景水位保持一定
C．马德堡半球实验D．潜水员潜水
9．用下列简单机械提升同一重物，忽略机械自重和摩擦，最省力的是（　　）
A． B．
C． D．
10．小明在做电学实验时，连接电路如图所示。闭合开关，灯不发光，发光，电流表有示数，电压表无示数。电路故障可能是（    ）

A．电流表断路 B．灯断路 C．电压表短路 D．灯短路
二、多选题（本大题共3小题，每小题3分，共9分。每小题给出的四个选项中，均有多个选项符合题意，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，不选或选错的得0分）
11．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上得到了清晰的像（未画出）。下列说法中正确的是（　　）

A．光屏上成的是倒立、放大的像
B．凸透镜的焦距一定在10cm至15cm之间
C．把蜡烛向右移动少许，光屏适当向右移动，可得到小一些的实像
D．若仅把蜡烛和光屏的位置互换，则光屏上成倒立、缩小的像
12．如图甲所示，电源电压保持不变，R1=10Ω。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表示数随滑动变阻器R2连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为8V
B．R1的最小电功率为1.6W
C．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
D．当滑片P位于中点时，R1与R2的电功率之比为2∶3
13．甲、乙两个相同的容器中装有体积相等的两种液体，静止放置在水平桌面上。将同种材料制作的实心物体A、B分别放入两容器中，静止时液面等高，则（　　）

A．A的体积大于B的体积
B．A受的浮力大于B受到的浮力
C．甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度
D．甲杯和乙杯的底部受到的压强相等
第Ⅱ卷
注意事项：
1.用黑色字迹的签字笔将答案写在“答题卡”上（作图可用2B铅笔）。
2.本卷共两大题，共61分。
三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分）
14．美丽的城市广场中，有美妙的音乐喷泉。喷泉会伴随着动听的音乐左右摇摆。有时还能看见漂亮的“彩虹喷泉”，如图所示，我们听到的音乐是通过 传播到人耳的；看到的“彩虹”是一种光的 现象。
15．用图所示的钢丝钳剪金属丝时，它是 杠杆（选填“省力”或“费力”）；钢丝钳的刀口通常磨得很薄，是为了 （选填“增大”或“减小”）压强.

16．春节期间，珊珊乘坐汽车回老家探亲，如图所示是她用手擦拭玻璃上的“白雾”的情景，她的手感觉较冷，这是通过 方式改变了手的内能；于是，开起除雾功能，吹出的热风加快了“白雾” （填物态变化名称）。
17．冰壶比赛中，冰壶对冰面的压力是150N，与冰面的接触面积是0.03m2，则冰壶对冰面的压强为 Pa。冰壶被掷出后仍会运动一会才停下来，原因是冰壶具有 。
18．如图所示，重为 5N 的铁块紧紧吸附在磁性平板的下表面，若用 2N 的水平力向右拉铁块时，铁块匀速运动。若用 3N 的水平力拉铁块前进了 0.5m，铁块受到的摩擦力大小为 N，拉力对铁块做的功为 J。
19．在如图所示的电路中，电源电压恒为12V，定值电阻R为50Ω，滑动变阻器的最大值为50Ω，小灯泡上标有“6V”字样，不考虑灯丝电阻变化。若开关S、S1、S2都闭合，当滑片P在b端时，电流表示数为 A。若开关S闭合，S1、S2都断开，当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时，电流表的示数为0.4A，则小灯泡的额定电功率是 W。
四、综合题（本大题共6小题，共37分。解题中要求有必要的分析和说明，计算题还要有公式及数据代入过程，结果要有数值和单位）
20．燃气灶烧水时，把质星为3kg、初温为20℃的水加热到100℃，燃气灶烧水的效率为40%（假设天然气完全燃烧），已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为8.4×107J/m3，求：
（1）水吸收的热量？
（2）烧开这壶水消耗了多少的天然气？
21．天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。关于杠杆的平衡条件，小海用图甲所示装置进行探究，其中杠杆的刻度均匀，每个钩码的重力均为0.5N。
（1）实验中，杠杆在 位置平衡最便于测量力臂；
（2）如图乙所示，杠杆已经平衡。如果在左侧钩码下增加一个钩码或者将左侧钩码向右移动5cm，杠杆都将失去平衡。由此可以猜想：杠杆的平衡可能与力的 和力臂有关；

（3）小海在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，进行了4次实验。杠杆平衡时的部分数据已填入表中，其中图丙是第4次杠杆平衡时的情景，请将杠杆右侧的阻力数值填入表中；

实验次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1.0
0.20
2.0
0.10
2
2.0
0.15
2.0
0.15
3
2.0
0.15
1.5
0.20
4
1.5
0.10
( )
0.15
分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件是F1l1 F2l2；
（4）小海与小兰对实验过程进行交流，产生了一个新的问题：若支点不在杠杆的中点，并用弹簧测力计代替一侧的钩码施力，会出现什么现象？于是他们共同进行了如图丁的探究。
①画出图丁中F1的动力臂l1；( )
②多次改变拉力F1的作用点在杠杆上的位置进行实验，发现杠杆平衡时，F1l1都是大于F2l2，其原因可能是 。

22．如图是某物理兴趣小组，设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中，测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为6V，电压表量程0~3V，电流表量程0~0.6A，滑动变阻器标有“15 1A”，滑片P每移动1cm，的电阻变化0.5，定值电阻。求：
（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数；
（2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时电压表的示数；

23．如图1所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验，将小钢球从高度为的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一木块在水平面向前移动一段距离后停下。先后完成甲、乙、丙所示的三组实验。
（1）小钢球在滚下斜面的过程中，其动能大小是通过 （选填“高度”或“距离”）大小来反映的；
（2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越 ；
（3）分析比较 两组实验可得，物体速度相同时，质量越大，动能越大；
（4）综合上述可知，如图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定不同的最高 ；
（5）在实验中，若增大水平面的粗糙程度，则木块移动的距离将 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。

24．小红想测量一小金属块的密度，她在实验室里找到了一架天平，但没有砝码．除此之外还有如下器材：两个质量相近的烧杯、量筒、细线、滴管和足量的水（已知水的密度为ρ水）。请利用上述器材帮她设计一个实验方案，比较精确地测量金属块的密度。要求：
（1）写出主要实验步骤及所需测量的物理量；
（2）写出金属块密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
25．物理兴趣活动课上，老师让同学们测一未知电阻Rx的阻值（阻值约为20Ω）。除待测电阻外（电压约为8V）、一块电流表（量程0～0.6A，分度值0.02A）一个阻值为5Ω的定值电阻R0，两个开关和若干导线。请你利用上述器材设计一个实验，测出未知电阻Rx的阻值，要求：
（1）在虚线框内画出你所设计的实验电路图；（电路不可重组）
（2）根据你所设计的电路，写出主要实验步骤；
（3）写出Rx的数学表达式（用已知量和测得量表示）。

2024年中考第一次模拟考试（天津卷）
物 理
（考试时间：120分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第I卷（客观题）
一、单选题（本大题共10题，每题3分，共30分，每题只有一个正确选项）
1．使用蓝牙耳机播放音乐时，为了保护听力，需要适当调小声音的（　　）
A．音调 B．响度 C．频率 D．速度
【答案】B
【解析】为了保护听力，要控制声音不超过90分贝，当声音的响度超过90分贝，会影响听力，所以需要适当调小声音的响度，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。

2．下列物态变化中属于凝华现象的是（　　）
A．冰雪消融 B．露珠晶莹
C．白雾弥漫 D．霜满枝头
【答案】D
【详解】A．冰雪消融，固态的雪变成液态的水，是熔化现象，故A不符合题意；
B．露的形成，是空气中的水蒸气遇冷形成的小水珠，是液化现象，故B不符合题意；
C．白雾，是空气中的水蒸气遇冷形成的，是液化现象，故C不符合题意；
D．霜满枝头，是空气中的水蒸气遇冷变成固态的白色冰晶，属于凝华现象，故D符合题意。
故选D。

3．如图，小明在水中练习潜水，则能反映岸上教练看到水下小明的光路图正确的是（　　）
A． B．
C． D．

【答案】A
【详解】岸上教练看到水下小明，光线应是由水下小明身上“射出”，即光线的传播方向应该是水中射向空气中；根据光的折射规律可知，空气中的角应该大于水中的角，即折射角大于入射角，故A正确，BCD错误。
故选A。

4．如图是中国羽毛球队的两名队员在2023年苏迪曼杯半决赛中的精彩瞬间，在比分落后的情况下，队员们发扬顽强拼搏的团队精神，实现惊天逆转，闯进决赛。下列说法正确的是（　　）

A．击球时，球拍发生了形变
B．击球时，拍对球的力和球对拍的力是一对平衡力
C．上升的羽毛球最终落向地面是因为受到空气阻力
D．羽毛球下落过程中重力势能不变
【答案】A
【详解】A．击球时，球拍由于发生了弹性形变，要恢复到原来的形状而对羽毛球产生弹力，羽毛球受到球拍的作用力而改变了运动状态，故A正确；
B．击球时，拍对球的力和球对拍的力是一对相互作用力，故B错误；
C．上升的羽毛球因为受到重力，最终会落向地面，故C错误；
D．羽毛球下落过程中，质量不变，高度变小，则重力势能变小，故D错误。
故选A。

5．下列图中符合安全用电原则的是（　　）
A．电水壶用三孔插座 B． 高压线下放风筝
C． 使用绝缘皮破损的导线 D．开关接零线
【答案】A
【详解】A．有金属外壳和大功率用电器要用三孔插座，故A正确；
B．不能在高压线下放风筝，因为存在高压触电的危险，故B错误；
C．不能使用绝缘皮破损的导线，容易触电，故C错误；
D．开关要接在火线和用电器之间，故D错误。
故选A。

6．如图的四个电路中，电源电压U相同，R1<R2，电路的总电阻由小到大的顺序是（　　）

A．甲 乙 丙 丁 B．丁 丙 乙 甲 C．丁 甲 乙 丙 D．丙 乙 甲 丁
【答案】C
【详解】因为两电阻并联相当于增大了电阻的横截面积，所以两电阻并联时阻值最小，即丁图的并联电阻最小。因为两电阻串联时，相当于增加了电阻的长度，所以串联时阻值最大，即丙图的串联电阻最大，且；所以，电路的总电阻由小到大的顺序是：丁、甲、乙、丙。
故选C。

7．下列关于测量仪器的分析正确的是
A．水银温度计利用了液体热胀冷缩的原理
B．托盘天平利用了省力杠杆的原理
C．电能表利用电流的热效应工作
D．液体压强计利用了连通器的原理
【答案】A
【详解】A．常用温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的，故A正确；
B．天平是利用了等臂杠杆的原理工作的，故B错误；
C．电能表是测量消耗电能多少的仪器，工作时不是将电能转化为内能，所以，不是利用电流的热效应工作的，故C错误；
D．由于液体压强计的上端只有一端开口，不是利用了连通器的原理，故D错误．

8．如图所示的现象中，没有利用大气压的是（　　）
A．瓶吞鸡蛋
B．盆景水位保持一定
C．马德堡半球实验
D．潜水员潜水
【答案】D
【详解】A．当鸡蛋放入瓶口时，瓶内空气被压缩，气压减小，同时鸡蛋外面的大气压力保持不变。在大气压力的作用下，鸡蛋被挤入瓶内，利用了大气压原理，故A不符合题意；
B．当把装满水的瓶放入盆景的水中时，由于大气压作用在盆景中的水面，所以瓶中的水不会流出来；当盆景中的水由于蒸发和盆景的吸收，水面下降瓶口露出水面时，一部分空气进入瓶中，瓶中的气压变大，则瓶中的水就要向外流，一旦瓶口再次被水淹没，瓶中的水又停止外流，这样盆景中的水就可以保持一定高度，利用了大气压原理，故B不符合题意；
C．马德保半球实验中，将两个半球之间的空气抽出，球内部的压强小于外界压强，在外界大气压的作用下，球很难被拉开，证明了大气压的存在，故C不符合题意；
D．潜水员潜水时，深度越深，受到的液体压强越大，与大气压无关，故D符合题意。
故选D。
9．用下列简单机械提升同一重物，忽略机械自重和摩擦，最省力的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】A．分别用如图四种机械提起同一重物，忽略机械自重和摩擦，则根据杠杆平衡条件可得

则

B．由图可知，该滑轮组由1股绳子承担物重，拉力等于物重G，即F=G；
C．由图可知，该滑轮组由2股绳子承担物重，拉力为物重的二分之一，即；
D．由图可知，该滑轮组由2股绳子承担物重，拉力为物重的二分之一，即；
综上分析可知，最省力的是A，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
10．小明在做电学实验时，连接电路如图所示。闭合开关，灯不发光，发光，电流表有示数，电压表无示数。电路故障可能是（    ）

A．电流表断路 B．灯断路 C．电压表短路 D．灯短路
【答案】C
【详解】由图可知，灯泡L1、L2串联，电压表测量L1两端的电压，电流表测量电路中的电流。
A．如果电流表断路，电路断路，两个灯泡都不发光，电流表和电压表都没有示数，故A不符合题意；
B．如果灯L1断路，电路断路，两个灯泡都不发光，电流表没有示数，电压表有示数，故B不符合题意；
C．如果电压表短路，电压表没有示数，灯被不发光，发光，电流表有示数，故C符合题意；
D．如果灯L2短路，灯L2不发光，L1发光，电压表和电流表都有示数，故D不符合题意。
故选C。

二、多选题（本大题共3小题，每小题3分，共9分。每小题给出的四个选项中，均有多个选项符合题意，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，不选或选错的得0分）
11．在“探究凸透镜成像规律”的实验中，当蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示时，光屏上得到了清晰的像（未画出）。下列说法中正确的是（　　）

A．光屏上成的是倒立、放大的像
B．凸透镜的焦距一定在10cm至15cm之间
C．把蜡烛向右移动少许，光屏适当向右移动，可得到小一些的实像
D．若仅把蜡烛和光屏的位置互换，则光屏上成倒立、缩小的像
【答案】ABD
【详解】AB．由图可知，物距u=20.0cm，像距v=30.0cm，u<v，成倒立、放大的实像，此时物距在一倍和二倍焦距之间，像距在二倍焦距以外，即

解得

故AB正确；
C．把蜡烛向右移动少许，此时物距变小，像距变大，像变大，所以光屏适当向右移动，可得到大一些的实像，故C错误；
D．如果凸透镜不动，将光屏和蜡烛的位置对调，根据光路可逆可知，可以成倒立、缩小的实像，故D正确。
故选ABD。
12．如图甲所示，电源电压保持不变，R1=10Ω。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表示数随滑动变阻器R2连入电路的阻值的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A．电源电压为8V
B．R1的最小电功率为1.6W
C．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
D．当滑片P位于中点时，R1与R2的电功率之比为2∶3
【答案】ACD
【详解】A．由图甲可知，当滑动变阻器的滑片位于a端时，电路为R1的简单电路，此时电路中的电流最大，为0.8A，则电源电压
U=I最大R1=0.8A×10Ω=8V
故A正确；
BC．由图甲可知，当滑动变阻器的滑片位于b端时，两电阻串联，滑动变阻器全部接入电路，阻值为30Ω，此时电路中电流最小为0.2A，R1的电功率最小，R1的最小电功率
P1最小=I2最小R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W
故B错误，C正确；
D．当滑片P位于中点时，变阻器接入电路的阻值为15Ω，R1与R2的电功率之比为

故D正确。
故选ACD。
13．甲、乙两个相同的容器中装有体积相等的两种液体，静止放置在水平桌面上。将同种材料制作的实心物体A、B分别放入两容器中，静止时液面等高，则（　　）

A．A的体积大于B的体积
B．A受的浮力大于B受到的浮力
C．甲杯中液体的密度小于乙杯中液体的密度
D．甲杯和乙杯的底部受到的压强相等
【答案】AB
【详解】A．甲、乙两相同的容器中装有体积相等的两种液体，将实心物体A、B分别放入两容器中，则甲液体与A排开液体的体积之和等于乙液体与B排开液体的体积之和，由图可知，A漂浮，B悬浮，所以A的体积大于B的体积，故A符合题意；
B．实心物体A、B由同种材料制作，根据可知，A的质量大于B的质量，根据G＝mg可知，A的重力大于B的重力；由图可知，A受到的浮力等于其重力，B受到的浮力等于其重力，因为A的重力大于B的重力，所以A受的浮力大于B受到的浮力；故B符合题意；
CD．由图可知，A的密度小于甲液体的密度，B的密度等于乙液体的密度，实心物体A、B由同种材料制作，所以，甲杯中液体的密度大于乙杯中液体的密度；静止时液面等高，根据p＝ρ液gh可知，甲容器底部所受液体压强大于乙容器底部所受液体压强，故CD不符合题意。
故选AB。

第Ⅱ卷
注意事项：
1.用黑色字迹的签字笔将答案写在“答题卡”上（作图可用2B铅笔）。
2.本卷共两大题，共61分。
三、填空题（本大题共6小题，每小题4分，共24分）
14．美丽的城市广场中，有美妙的音乐喷泉。喷泉会伴随着动听的音乐左右摇摆。有时还能看见漂亮的“彩虹喷泉”，如图所示，我们听到的音乐是通过 传播到人耳的；看到的“彩虹”是一种光的 现象。

【答案】空气 色散
【详解】[1]声音的传播需要介质，固、液、气都可以传声。我们听到的音乐是通过空气传播到人耳的。
[2]牛顿利用三棱镜将太阳光进行了色散，发现太阳光是由七种色光组成的，彩虹是由于光的色散而形成的一种现象。
15．用图所示的钢丝钳剪金属丝时，它是 杠杆（选填“省力”或“费力”）；钢丝钳的刀口通常磨得很薄，是为了 （选填“增大”或“减小”）压强.

【答案】省力 增大
【分析】根据题中“它是……杠杆”可知，本题考查杠杆的类型，根据动力臂与阻力臂的大小关系进行判断；根据题中“钢丝钳的刀口通常磨得很薄，是为了……压强”可知，本题考查增大压强的方法，在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，据此解答；
【详解】从图中可以看出，钢丝钳的动力臂大于阻力臂，因此它是省力杠杆；
压强的大小与压力和受力面积有关，刀口做的很薄，是在压力一定时，通过减小受力面积增大压强；
16．春节期间，珊珊乘坐汽车回老家探亲，如图所示是她用手擦拭玻璃上的“白雾”的情景，她的手感觉较冷，这是通过 方式改变了手的内能；于是，开起除雾功能，吹出的热风加快了“白雾” （填物态变化名称）。

【答案】热传递 汽化
【详解】[1]玻璃上的“白雾”吸收手上的热量，使手的内能减少，温度降低，这是通过热传递的方式改变手的内能。
[2]“白雾”是小水珠，吹出的热风加快了小水珠的汽化。
17．冰壶比赛中，冰壶对冰面的压力是150N，与冰面的接触面积是0.03m2，则冰壶对冰面的压强为 Pa。冰壶被掷出后仍会运动一会才停下来，原因是冰壶具有 。
【答案】 5000 惯性
【详解】[1]冰壶对冰面的压强为

[2]冰壶被掷出后仍会运动一会才停下来，是由于冰壶具有惯性要保持原来的运动状态。
18．如图所示，重为 5N 的铁块紧紧吸附在磁性平板的下表面，若用 2N 的水平力向右拉铁块时，铁块匀速运动。若用 3N 的水平力拉铁块前进了 0.5m，铁块受到的摩擦力大小为 N，拉力对铁块做的功为 J。

【答案】2 1.5
【详解】[1]如图所示，重为5N的铁块紧紧吸附在磁性平板的下表面，若用2N的水平力向右拉铁块时，铁块匀速运动，此时平板对铁块的摩擦力与拉力二力平衡，大小相等，摩擦力为2N，用3N的水平力拉铁块前进了0.5m，滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关，压力的大小不变，接触面粗糙程度不变，故铁块受到的摩擦力大小不变，为2N。
[2]拉力对铁块做的功
W=Fs=3N×0.5m=1.5J
拉力对铁块做的功为1.5J。
19．在如图所示的电路中，电源电压恒为12V，定值电阻R为50Ω，滑动变阻器的最大值为50Ω，小灯泡上标有“6V”字样，不考虑灯丝电阻变化。若开关S、S1、S2都闭合，当滑片P在b端时，电流表示数为 A。若开关S闭合，S1、S2都断开，当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时，电流表的示数为0.4A，则小灯泡的额定电功率是 W。

【答案】 0.48 3.6
【详解】[1]若开关S、S1、S2都闭合，定值电阻R0与滑动变阻器R并联，当滑片P在b端时，滑动变阻器R接入阻值最大为50Ω，则通过R的电流

通过R0的电流

所以，电流表示数为
I=I0 +IR =0.24A+0.24A=0.48A
[2]若开关S闭合，S1、S2都断开，L和滑动变阻器R串联，由可得此时滑动变阻器两端的电压
UR =I′R′=0.4A×20Ω=8V
因串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和，所以，灯泡两端的电压
UL =U-UR =12V-8V=4V
由可得灯泡的电阻

则灯泡的额定功率为

四、综合题（本大题共6小题，共37分。解题中要求有必要的分析和说明，计算题还要有公式及数据代入过程，结果要有数值和单位）
20．燃气灶烧水时，把质星为3kg、初温为20℃的水加热到100℃，燃气灶烧水的效率为40%（假设天然气完全燃烧），已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为8.4×107J/m3，求：
（1）水吸收的热量？
（2）烧开这壶水消耗了多少的天然气？
【答案】（1）；（2）
【详解】解：（1）由题意可知，水吸收的热量为

（2）由得，天然气放出的热量为

由得，烧开这壶水消耗的天然气的体积是

答：（1）水吸收的热量是；
（2）烧开这壶水消耗了的天然气。
21．天平和杆秤在古籍中常被称为“权衡器”，《墨经》最早对权衡器的杠杆原理做了理论上的探讨。关于杠杆的平衡条件，小海用图甲所示装置进行探究，其中杠杆的刻度均匀，每个钩码的重力均为0.5N。
（1）实验中，杠杆在 位置平衡最便于测量力臂；
（2）如图乙所示，杠杆已经平衡。如果在左侧钩码下增加一个钩码或者将左侧钩码向右移动5cm，杠杆都将失去平衡。由此可以猜想：杠杆的平衡可能与力的 和力臂有关；

（3）小海在杠杆两侧挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，进行了4次实验。杠杆平衡时的部分数据已填入表中，其中图丙是第4次杠杆平衡时的情景，请将杠杆右侧的阻力数值填入表中；

实验次数
动力F1/N
动力臂l1/m
阻力F2/N
阻力臂l2/m
1
1.0
0.20
2.0
0.10
2
2.0
0.15
2.0
0.15
3
2.0
0.15
1.5
0.20
4
1.5
0.10
( )
0.15
分析实验数据，可归纳出杠杆的平衡条件是F1l1 F2l2；
（4）小海与小兰对实验过程进行交流，产生了一个新的问题：若支点不在杠杆的中点，并用弹簧测力计代替一侧的钩码施力，会出现什么现象？于是他们共同进行了如图丁的探究。
①画出图丁中F1的动力臂l1；( )
②多次改变拉力F1的作用点在杠杆上的位置进行实验，发现杠杆平衡时，F1l1都是大于F2l2，其原因可能是 。

【答案】水平 大小 1.0 =    见详解
【详解】（1）[1]实验中，由于作用力是竖直方向上的，如果杠杆在水平位置平衡则力臂刚好在杠杆上，最便于测量力臂。
（2）[2]杠杆已经平衡，如果在左侧钩码下增加一个钩码会改变杠杆受力的大小，杠杆失去平衡，表明与力的大小有关，如果将左侧钩码向右移动5cm，力臂会变小，杠杆失去平衡，表明杠杆平衡与力臂大小有关。由此可以猜想：杠杆的平衡可能与力的大小和力臂有关。
（3）[3]如图所示，阻力相当2个钩码重力，每个钩码重0.5N，所以阻力为1N。
[4]分析第1次实验数据可得

可知，同理计算其它3次实验的数据，获得相同的结论，可归纳出杠杆的平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂，即F1l1=F2l2。
（4）[5]①力臂是支点到力的作用线的垂线段，如图所示

②[6]由于支点不在中点处，杠杆自重会产生一个向下的作用力，则F1需要比原来更大才能使杠杆平衡，故其它条件不变，杠杆平衡时，F1l1都是大于F2l2。
22．如图是某物理兴趣小组，设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中，测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为6V，电压表量程0~3V，电流表量程0~0.6A，滑动变阻器标有“15 1A”，滑片P每移动1cm，的电阻变化0.5，定值电阻。求：
（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数；
（2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时电压表的示数；

【答案】（1）0.3A；（2）2V；
【详解】解：（1）当滑片P位于最左端时，只有R2接入电路，电流表的示数

（2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，滑动变阻器的接入的阻值为

此时总电阻为

电路中的电流为

电压表的示数为

答：（1）当滑片P位于最左端时，电流表的示数为0.3A；
（2）某同学测试时，从最左端推动滑片P向右移动20cm，此时电压表的示数为2V；
23．如图1所示是“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验，将小钢球从高度为的同一斜面上由静止开始滚下，推动同一木块在水平面向前移动一段距离后停下。先后完成甲、乙、丙所示的三组实验。
（1）小钢球在滚下斜面的过程中，其动能大小是通过 （选填“高度”或“距离”）大小来反映的；
（2）分析比较甲和乙两组实验可得，物体质量相同时，速度越大，动能越 ；
（3）分析比较 两组实验可得，物体速度相同时，质量越大，动能越大；
（4）综合上述可知，如图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定不同的最高 ；
（5）在实验中，若增大水平面的粗糙程度，则木块移动的距离将 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。

【答案】距离s 大 甲、丙 速度 减小
【详解】（1）[1]小钢球从斜面滚下过程中，其动能大小是通过小木块移动距离s的大小来反映的，小木块移动距离越大，说明小钢球的动能越大。
（2）[2]分析比较甲和乙两组实验可知，小球的质量相同，而小球在斜面上释放时的高度不同，甲图中小球释放时的高度大，到达水平面时的速度大，推动木块滑行的距离远，故可得出结论：物体质量相同时，速度越大，动能越大。
（3）[3]探究动能大小与质量的关系，保持速度相同，钢球的质量不同，故分析比较甲、丙两组实验可得出物体的动能与质量的关系。
（4）[4]图2所示的交通标志牌是交通管理部门对不同车型设定的最高速度，质量越大的车，限速越低。
（5）[5]在实验中，若增大水平面的粗糙程度，木块受到的阻力增大，则木块移动的距离将减小。
24．小红想测量一小金属块的密度，她在实验室里找到了一架天平，但没有砝码．除此之外还有如下器材：两个质量相近的烧杯、量筒、细线、滴管和足量的水（已知水的密度为ρ水）。请利用上述器材帮她设计一个实验方案，比较精确地测量金属块的密度。要求：
（1）写出主要实验步骤及所需测量的物理量；
（2）写出金属块密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。
【答案】详见解析
【详解】(1)[1]步骤：①调节天平平衡；②将两烧杯分别放在天平的两个盘中，并用滴管向质量较小的烧杯中倒入适量的水，使天平再次平衡；③用细线系住金属块，放入质量较大的烧杯中；向量筒中加入适量的水，记下体积V1；再将量筒的水加入质量较小的烧杯中，直到天平平衡，记下此时量筒中剩余水的体积V2,；④向量筒中加入适量的水，记下体积V3；将金属块浸没在量筒的水中，记下体积V4。
(2)[2]由得

金属块的质量

由实验步骤知

即

所以金属块的密度是

25．物理兴趣活动课上，老师让同学们测一未知电阻Rx的阻值（阻值约为20Ω）。除待测电阻外（电压约为8V）、一块电流表（量程0～0.6A，分度值0.02A）一个阻值为5Ω的定值电阻R0，两个开关和若干导线。请你利用上述器材设计一个实验，测出未知电阻Rx的阻值，要求：
（1）在虚线框内画出你所设计的实验电路图；（电路不可重组）
（2）根据你所设计的电路，写出主要实验步骤；
（3）写出Rx的数学表达式（用已知量和测得量表示）。

【答案】（1）；（2）见解析；（3）Rx＝R0
【详解】（1）因电源电压约为8V、一个阻值为5Ω的定值电阻R0，一块电流表（量程0～0.6A，分度值0.02A），若直接将定值电阻接在电源上，由欧姆定律，此时通过电路的电流为

超过电流表的量程，不可行。故可将两电阻串联，将电流表串联在电路中，一个开关与定值电阻并联，一个开关控制整个电路，通过开关的转换，使电流表分别测量出两电阻串联时和只有待测电阻时的电流大小，电路图如下图所示：

（2）主要实验步骤：①按电路图连接电路；②只闭合开关S1，记下电流表示数为I1；③再闭合开关S2，记下电流表示数为I2。
（3）在步骤②中，两电阻串联，则此时有
U＝I1（R0+Rx）
在步骤③中，电路为待测电阻的简单电路，此时有
U＝I2Rx
因电源电压保持不变，故有
I1（R0+Rx）＝I2Rx
则待测电阻的数学表达式为